全天时高重复频率卫星激光测距系统关键技术及应用

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1、--一、项目名称：全天时高重复频率卫星激光测距系统关键技术及应用二、提名单位意见（提名单位：中国测绘地理信息学会）我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合国家科学技术奖励的要求。该项目立足我国空间大地测量及航天任务需求，坚持关键技术与方法的原始创新和突破，系统解决了我国卫星激光测距及空间测量应用中急需突破的重大关键技术难题，首次成功研制了我国全天时高重复频率卫星激光测距系统，实现了对高轨同步卫星的白天高重复频率激光测距，测距精度达亚厘米级，有力推动了我国高重频高精度卫星激光测距装备的研制。项目充分利用自主研发的激

2、光设备和其他多种空间技术，构建了多源技术确定地球定向参数的理论与算法，建立了中国地球定向参数（EOP）服务原型系统，实现了我国EOP的自主确定，有效缓解了我国EOP长期依赖国外的现状，填补了国内空白。项目成果为我国卫星导航、探月工程、载人航天等重大工程提供了及时有效的技术保障，有力推动了我国大地测量技术和激光测距系统技术的发展和应用，为提升我国在卫星激光测距及应用领域的竞争力做出了突出贡献。提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。三、项目简介卫星激光测距(SLR)是测地和空间应用不可缺少的高精度空间大地测量技术，高精度高密度的SLR数据对于地球参考框

3、架的建立与维持、航天器精密测定轨、高精度地球自转参数（EOP）的确定等国家需求及相关重大任务建设至关重要。针对我国SLR系统整体技术水平不高，高轨卫星测距信号识别困难、测距成功率低、数据不能全弧段覆盖、数据重要应用中存在的问题，攻克了卫星激光测距系统建设及重要应用中存在的关键核心技术，研制了具有国际领先水平的全天时超远程高重频SLR测距系统，实现了依托该系统数据的地球参考框架建立及EOP确定，取得了重大社会和应用效益。1.首次成功研制了我国全天时高重频卫星激光测距系统，实现了对高轨同步卫星的高重频激光测距，在国际上率先获得了近4万公里的同步导航卫星

4、全天时激光测距数据。---2.首次提出了用半导体可饱和吸收体作为锁模元件产生种子源、在再生放大器中使用单个普克盒作为光电开关的技术方法，在国内率先自主研制了全固态高重复频率、皮秒脉宽激光器，极大地提高了数据的采集数量和系统应用能力。3.首创了基于卫星预报轨迹及历史轨迹的望远镜转向自决策算法，研制了纳秒分辨率距离波门产生器和全天时激光测距接收终端，提高了白天测距的测距成功率和跟踪精度。4.创新发展了基于多种观测技术的地球定向参数（EOP）确定技术，首次建成由数据采集、数据分析和产品发布系统组成的高精度EOP服务系统；系统运行效率及产品精度达到国际先进

5、水平。项目获得授权国家发明专利9项、软件著作登记权11项；出版专著3部，发表学术论文76篇。研究成果成功应用于SLR台站新建任务、EOP参数解算与发布、地球动力学研究、地壳形变监测、BDS/HY-2/ZY-3卫星精密定轨、空间碎片清除等国家重大工程项目，应用部门涉及高校、科研院所及行业部门。项目获得2016年测绘科技进步特等奖。四、客观评价2016年2月23日，中国测绘地理信息学会在北京组织召开了科技成果鉴定会，由许厚泽、刘先林、杨元喜等院士及专家组成的专家评审组认为：1、首次成功研制了我国全天时高重复频率卫星激光测距系统，实现了对高轨同步轨道卫星

6、的高重复频率激光测距，测距精度达到亚厘米级，有利推动了我国高重复频率、高精度卫星激光测距装备的研制，促进了激光测距技术的应用和发展。2、自主研制了全固态高重复频率、皮秒脉宽的高性能激光器，填补了国内空白。3、充分利用自主研发的激光设备和其他多种空间技术有效解决了不同空间技术融合中的系统误差影响、最佳权比确定、约束条件选择、高效并行算法等技术难题，构建了一套中国地球定向参数（EOP）服务系统，实现了我国EOP的自主确定，有效缓解了我国EOP长期依赖国外的现状，填补了国内空白。4、项目成果达到了国际先进水平，在高轨同步卫星白天高重复频率激光测距方面达到

7、国际领先水平。---五、推广应用情况和社会效益1.推广应用情况研究成果已用于我国SLR台站性能提升及新建SLR台站中，提升了我国SLR台站网系统整体水平。与全球其他站点联合，可形成北斗卫星的全球联合观测网络，提升北斗卫星定轨精度，为北斗卫星的精稳运行提供了更好的保障。实现的望远镜精密跟踪控制技术、地面高重复率激光发射控制技术、激光束指向监视技术等成果已用于地基激光清除方案及技术研究中。多源数据处理技术及软件系统已用于地球参考架参数的解算、EOP参数的发布、地球动力学研究、地壳形变监测、BDS/HY-2/ZY-3卫星精密定轨等应用中，应用部门涉及高校

8、、科研院所及行业部门。主要应用单位情况表应用单位名称应用技术应用的起应用单位应用情况止时间联系人/电话中国科学院国家天文整